सबवे ट्रेनमधील एलईडी डिस्प्ले स्क्रीनच्या मूलभूत डिझाइन तत्त्वाबद्दल बोलत आहोत

सबवे ट्रेनमध्ये एलईडी डिस्प्ले स्क्रीनचे मूलभूत डिझाइन तत्त्व

सबवे एलईडी डिस्प्ले स्क्रीनचे मूलभूत डिझाइन तत्त्व;भुयारी मार्गातील लोकाभिमुख माहिती प्रदर्शन टर्मिनल म्हणून, इनडोअर एलईडी डिस्प्लेमध्ये नागरी आणि व्यावसायिक मूल्यांची विस्तृत श्रेणी आहे.

सध्या, चीनमध्ये चालणारी सबवे वाहने सामान्यतः इनडोअर एलईडी डिस्प्लेने सुसज्ज आहेत, परंतु काही अतिरिक्त कार्ये आणि सिंगल स्क्रीन डिस्प्ले सामग्री आहेत.नवीन मेट्रो प्रवासी माहिती प्रणालीच्या वापरास सहकार्य करण्यासाठी, आम्ही नवीन मल्टी बस मेट्रो एलईडी डायनॅमिक डिस्प्ले स्क्रीन तयार केली आहे.

डिस्प्ले स्क्रीनमध्ये केवळ बाह्य संप्रेषणामध्ये एकाधिक बस इंटरफेस नसतात, परंतु अंतर्गत नियंत्रण सर्किट डिझाइनमध्ये सिंगल बस आणि I2C बस उपकरणे देखील स्वीकारतात.

दोन प्रकार आहेतएलईडी स्क्रीनभुयारी मार्गावर: ट्रेनचा धावणारा विभाग, धावण्याची दिशा आणि सध्याचे स्थानकाचे नाव प्रदर्शित करण्यासाठी एक गाडी कॅरेजच्या बाहेर ठेवली जाते, जे चीनी आणि इंग्रजीशी सुसंगत आहे;ऑपरेशनच्या गरजेनुसार इतर सेवा माहिती देखील प्रदर्शित केली जाऊ शकते;मजकूर प्रदर्शन स्थिर, स्क्रोलिंग, भाषांतर, धबधबा, अॅनिमेशन आणि इतर प्रभाव असू शकतो आणि प्रदर्शित वर्णांची संख्या 16 × 12 16 डॉट मॅट्रिक्स वर्ण आहे.दुसरा टर्मिनल इनडोअर एलईडी डिस्प्ले आहे, जो ट्रेनमध्ये ठेवला जातो.टर्मिनल इनडोअर एलईडी डिस्प्ले ट्रेनच्या ऑपरेशनच्या गरजेनुसार टर्मिनल प्रीसेट करू शकतो आणि रिअल टाइममध्ये वर्तमान टर्मिनल, तसेच ट्रेनमधील वर्तमान तापमान 16 वर्ण × आठ 16 डॉट मॅट्रिक्स वर्णांसह प्रदर्शित करू शकतो.

सिस्टम रचना

LED डिस्प्ले सिस्टीम स्क्रीन सिंगल-चिप मायक्रो कॉम्प्युटर कंट्रोल युनिट आणि डिस्प्ले युनिटने बनलेली आहे.एकल डिस्प्ले युनिट 16 × 16 चीनी वर्ण प्रदर्शित करू शकते.जर विशिष्ट आकाराची एलईडी ग्राफिक डिस्प्ले सिस्टीम तयार केली असेल, तर ती अनेक इंटेलिजेंट डिस्प्ले युनिट्स आणि "बिल्डिंग ब्लॉक्स्" ची पद्धत वापरून साकार केली जाऊ शकते.सिस्टीममधील डिस्प्ले युनिट्स दरम्यान सीरियल कम्युनिकेशन वापरले जाते.डिस्प्ले युनिट नियंत्रित करण्याव्यतिरिक्त आणि वरच्या संगणकावरील सूचना आणि सिग्नल प्रसारित करण्याव्यतिरिक्त, कंट्रोल युनिट एकल बस डिजिटल तापमान सेन्सर 18B20 सह एम्बेड केलेले आहे.कंट्रोल सर्किटच्या मॉड्यूल डिझाइनबद्दल धन्यवाद, आर्द्रता मोजण्यासाठी आवश्यकता असल्यास, 18b20 हे डॅलसमधील DS2438 आणि Honeywell कडून HIH23610 च्या बनलेल्या मॉड्यूल सर्किटमध्ये अपग्रेड केले जाऊ शकते.संपूर्ण वाहनाच्या दळणवळणाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, CAN बसचा वापर वरच्या कॉम्प्युटर आणि वाहनातील प्रत्येक कंट्रोल युनिटमधील संवादासाठी केला जातो.

हार्डवेअर डिझाइन

डिस्प्ले युनिट एलईडी डिस्प्ले पॅनेल आणि डिस्प्ले सर्किटने बनलेले आहे.LED डिस्प्ले युनिट बोर्ड 4 डॉट मॅट्रिक्स मॉड्यूल × 64 डॉट मॅट्रिक्स युनिव्हर्सल इंटेलिजेंट डिस्प्ले युनिट बनलेला आहे, सिंगल डिस्प्ले युनिट 4 16 × 16 डॉट मॅट्रिक्स चीनी वर्ण किंवा चिन्हे प्रदर्शित करू शकते.सिस्टीममधील डिस्प्ले युनिट्स दरम्यान सीरियल कम्युनिकेशनचा वापर केला जातो, ज्यामुळे संपूर्ण सिस्टीमचे कार्य समन्वयित आणि एकत्रित केले जाते.डिस्प्ले सर्किटमध्ये दोन 16 पिन फ्लॅट केबल पोर्ट, दोन 74H245 ट्रायस्टेट बस ड्रायव्हर्स, एक 74HC04D सहा इन्व्हर्टर, दोन 74H138 आठ डीकोडर आणि आठ 74HC595 शिफ्ट लॅचेस आहेत.कंट्रोल सर्किटचा मुख्य भाग WINBOND चा हाय-स्पीड मायक्रोकंट्रोलर 77E58 आहे आणि क्रिस्टल फ्रिक्वेंसी 24MHz AT29C020A आहे 16 × 16 डॉट मॅट्रिक्स चायनीज कॅरेक्टर लायब्ररी आणि 16 × 8 डॉट मॅट्रिक्स टीएएसआय कोड संचयित करण्यासाठी 256K रॉम आहे.AT24C020 ही I2C सिरीयल बसवर आधारित EP2ROM आहे, जी सबवे स्टेशनची नावे, ग्रीटिंग्ज इत्यादी प्रीसेट स्टेटमेंट संग्रहित करते. वाहनातील तापमान सिंगल बस डिजिटल तापमान सेन्सर 18b20 द्वारे मोजले जाते.SJA1000 आणि TJA1040 अनुक्रमे CAN बस कंट्रोलर आणि ट्रान्सीव्हर आहेत.

नियंत्रण सर्किट युनिट डिझाइन

संपूर्ण प्रणाली Winbond चे डायनॅमिक मायक्रोकंट्रोलर 77E58 कोर म्हणून घेते.77E58 पुन्हा डिझाइन केलेला मायक्रोप्रोसेसर कोर स्वीकारतो आणि त्याच्या सूचना 51 मालिकेशी सुसंगत आहेत.तथापि, घड्याळाचे चक्र केवळ 4 चक्र असल्यामुळे, त्याचा धावण्याचा वेग सामान्यतः त्याच घड्याळाच्या वारंवारतेवर पारंपारिक 8051 पेक्षा 2~3 पट जास्त असतो.त्यामुळे, मोठ्या क्षमतेच्या चायनीज अक्षरांच्या डायनॅमिक डिस्प्लेमध्ये मायक्रोकंट्रोलरसाठी वारंवारता आवश्यकता चांगल्या प्रकारे सोडवल्या जातात आणि वॉचडॉग देखील प्रदान केला जातो.77E58 फ्लॅश मेमरी AT29C020 ला लॅच 74LS373 द्वारे नियंत्रित करते, ज्याचा आकार 256K आहे.मेमरी क्षमता 64K पेक्षा जास्त असल्याने, डिझाइन पेजिंग अॅड्रेसिंग पद्धतीचा अवलंब करते, म्हणजेच P1.1 आणि P1.2 फ्लॅश मेमरीसाठी पृष्ठे निवडण्यासाठी वापरली जातात, जी चार पृष्ठांमध्ये विभागली जाते.प्रत्येक पृष्ठाचा पत्ता आकार 64K आहे.AT29C020 चिप्स निवडण्याव्यतिरिक्त, P1.5 हे सुनिश्चित करते की P1.1 आणि P1.2 16 पिन फ्लॅट केबल इंटरफेसवर पुन्हा वापरल्यावर AT29C020 चे चुकीचे ऑपरेशन होणार नाहीत.कॅन कंट्रोलर हा संवादाचा मुख्य भाग आहे.हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता सुधारण्यासाठी, CAN कंट्रोलर SJA1000 आणि CAN ट्रान्सीव्हर TJA1040 मध्ये 6N137 हाय-स्पीड ऑप्टोकपलर जोडला आहे.मायक्रोकंट्रोलर P3.0 द्वारे CAN कंट्रोलर SJA1000 चिप निवडतो.18B20 हे एकच बस उपकरण आहे.डिव्हाइस आणि मायक्रोकंट्रोलरमधील इंटरफेससाठी याला फक्त एक I/O पोर्ट आवश्यक आहे.ते तापमानाला थेट डिजिटल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करू शकते आणि 9-बिट डिजिटल कोड मोडमध्ये अनुक्रमे आउटपुट करू शकते.18B20 चे चिप निवड आणि डेटा ट्रान्समिशन फंक्शन्स पूर्ण करण्यासाठी कंट्रोल सर्किटमध्ये P1.4 निवडले आहे.घड्याळ केबल SCL आणि AT24C020 ची द्विदिशात्मक डेटा केबल SDA अनुक्रमे मायक्रोकंट्रोलरच्या P1.6 आणि P1.7.16 पिन फ्लॅट वायर इंटरफेसशी जोडलेले आहेत, जे कंट्रोल सर्किट आणि डिस्प्ले सर्किटचे इंटरफेस भाग आहेत.

युनिट कनेक्शन आणि नियंत्रण प्रदर्शित करा

डिस्प्ले सर्किट भाग 16 पिन फ्लॅट वायर पोर्ट (1) द्वारे कंट्रोल सर्किट भागाच्या 16 पिन फ्लॅट वायर पोर्टसह जोडलेला आहे, जो LED डिस्प्ले सर्किटमध्ये मायक्रोकंट्रोलरच्या सूचना आणि डेटा प्रसारित करतो.16 पिन फ्लॅट वायर (2) एकाधिक डिस्प्ले स्क्रीन कॅस्केड करण्यासाठी वापरली जाते.त्याचे कनेक्शन मुळात 16 पिन फ्लॅट वायर पोर्ट (1) सारखेच आहे, परंतु हे लक्षात घ्यावे की त्याचा आर एंड आकृती 2 मधील डावीकडून उजवीकडे आठव्या 74H595 च्या DS टोकाशी जोडलेला आहे, कॅस्केडिंग करताना, ते असेल पुढील डिस्प्ले स्क्रीनच्या 16 पिन फ्लॅट केबल (1) पोर्टसह मालिकेत जोडलेले आहे (आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे).CLK हे घड्याळ सिग्नल टर्मिनल आहे, STR हे रो लॅच टर्मिनल आहे, R डेटा टर्मिनल आहे, G (GND) आणि LOE हे रो लाइट सक्षम टर्मिनल आहेत आणि A, B, C, D हे रो सिलेक्ट टर्मिनल आहेत.प्रत्येक पोर्टची विशिष्ट कार्ये खालीलप्रमाणे आहेत: A, B, C, D ही पंक्ती निवड टर्मिनल्स आहेत, ज्याचा उपयोग वरच्या संगणकावरून डिस्प्ले पॅनेलवर नियुक्त केलेल्या पंक्तीमध्ये डेटा पाठवण्यावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी केला जातो आणि R हा डेटा आहे. टर्मिनल, जे मायक्रोकंट्रोलरद्वारे प्रसारित केलेला डेटा स्वीकारतो.LED डिस्प्ले युनिटचा कार्य क्रम खालीलप्रमाणे आहे: CLK घड्याळ सिग्नल टर्मिनलला R टर्मिनलवर डेटा प्राप्त झाल्यानंतर, कंट्रोल सर्किट व्यक्तिचलितपणे एक पल्स वाढणारी किनार देते आणि STR डेटाच्या एका ओळीत असतो (16 × 4) सर्व 64 डेटा प्रसारित केल्यानंतर, डेटा लॅच करण्यासाठी नाडीची वाढती धार दिली जाते;लाईन उजळण्यासाठी मायक्रोकंट्रोलरने LOE 1 वर सेट केले आहे.डिस्प्ले सर्किटची योजनाबद्ध आकृती आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे.

मॉड्यूलर डिझाइन

वास्तविक परिस्थितीनुसार मेट्रो वाहनांना इनडोअर एलईडी डिस्प्लेसाठी वेगवेगळ्या आवश्यकता असतात, म्हणून आम्ही सर्किट डिझाइन करताना याचा पूर्णपणे विचार केला आहे, म्हणजेच मुख्य कार्ये आणि संरचना अपरिवर्तित राहतील याची खात्री करण्याच्या अटीनुसार, विशिष्ट मॉड्यूल्सची अदलाबदल केली जाऊ शकते.या संरचनेमुळे एलईडी कंट्रोल सर्किटमध्ये चांगली विस्तारता आणि वापरणी सोपी आहे.

तापमान आणि आर्द्रता मॉड्यूल

दक्षिणेकडील उष्ण आणि पावसाळी भागात, कारमध्ये सतत तापमान वातानुकूलित यंत्र असले तरी, आर्द्रता हे देखील एक महत्त्वाचे सूचक आहे ज्याची प्रवाशांना काळजी असते.आम्ही डिझाइन केलेल्या तापमान आणि आर्द्रता मॉड्यूलमध्ये तापमान आणि आर्द्रता मोजण्याचे कार्य आहे.तापमान मॉड्यूल आणि तापमान आणि आर्द्रता मॉड्यूलमध्ये समान सॉकेट इंटरफेस आहे, जे दोन्ही एकल बस संरचना आहेत आणि P1.4 पोर्टद्वारे नियंत्रित आहेत, त्यामुळे त्यांची देवाणघेवाण करणे सोयीचे आहे.HIH3610 हा हनीवेल कंपनीद्वारे उत्पादित व्होल्टेज आउटपुटसह तीन टर्मिनल इंटिग्रेटेड आर्द्रता सेन्सर आहे.DS2438 एकल बस कम्युनिकेशन इंटरफेससह 10 बिट A/D कनवर्टर आहे.चिपमध्ये उच्च-रिझोल्यूशन डिजिटल तापमान सेन्सर आहे, ज्याचा वापर आर्द्रता सेन्सरच्या तापमान भरपाईसाठी केला जाऊ शकतो.

485 बस विस्तार मॉड्यूल

एक परिपक्व आणि स्वस्त बस म्हणून, 485 बसचे औद्योगिक क्षेत्र आणि वाहतूक क्षेत्रात अपूरणीय स्थान आहे.म्हणून, आम्ही 485 बस विस्तार मॉड्यूल डिझाइन केले आहे, जे बाह्य संप्रेषणासाठी मूळ CAN मॉड्यूल बदलू शकते.मॉड्यूल MAXIM चे फोटोइलेक्ट्रिक अलगाव MXL1535E 485 ट्रान्सीव्हर म्हणून वापरते.नियंत्रण सुसंगतता सुनिश्चित करण्यासाठी, MXL1535E आणि SJA1000 दोन्ही चिप P3.0 द्वारे निवडल्या आहेत.याव्यतिरिक्त, RS2485 साइड आणि कंट्रोलर किंवा कंट्रोल लॉजिक साइड दरम्यान ट्रान्सफॉर्मरद्वारे 2500VRMS इलेक्ट्रिकल आयसोलेशन प्रदान केले आहे.टीव्हीएस डायोड सर्किट मॉड्यूलच्या आउटपुट भागामध्ये जोडले गेले आहे जेणेकरून ओळीच्या वाढीचा हस्तक्षेप कमी होईल.बस टर्मिनल रेझिस्टन्स लोड करायचा की नाही हे ठरवण्यासाठी जंपर्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

सॉफ्टवेअर डिझाइन

सिस्टम सॉफ्टवेअर अप्पर कॉम्प्युटर मॅनेजमेंट सॉफ्टवेअर आणि युनिट कंट्रोलर कंट्रोल सॉफ्टवेअरने बनलेले आहे.अप्पर कॉम्प्युटर मॅनेजमेंट सॉफ्टवेअर Windows22000 ऑपरेटिंग प्लॅटफॉर्मवर C++ BUILD6.0 वापरून विकसित केले आहे, ज्यामध्ये डिस्प्ले मोड निवड (स्थिर, फ्लॅशिंग, स्क्रोलिंग, टायपिंग इ.), स्क्रोलिंग दिशा निवड (वर आणि खाली स्क्रोल आणि डावीकडे आणि उजवे स्क्रोलिंग), डायनॅमिक डिस्प्ले स्पीड ऍडजस्टमेंट (म्हणजे मजकूर फ्लॅशिंग वारंवारता, स्क्रोलिंग स्पीड, टायपिंग डिस्प्ले स्पीड, इ.), डिस्प्ले कंटेंट इनपुट, डिस्प्ले पूर्वावलोकन इ.

जेव्हा सिस्टम चालू असते, तेव्हा सिस्टम प्रीसेट सेटिंग्जनुसार स्टेशन घोषणा आणि जाहिरात यांसारखी अक्षरेच दाखवू शकत नाही, तर आवश्यक डिस्प्ले कॅरेक्टर्स मॅन्युअली इनपुट देखील करू शकते.युनिट कंट्रोलरचे कंट्रोल सॉफ्टवेअर 8051 च्या KEILC द्वारे प्रोग्राम केलेले आहे आणि सिंगल चिप कॉम्प्युटर 77E58 च्या EEPROM मध्ये सॉलिड केले आहे.हे प्रामुख्याने वरच्या आणि खालच्या संगणकांमधील संवाद, तापमान आणि आर्द्रता डेटा संपादन, I/O इंटरफेस नियंत्रण आणि इतर कार्ये पूर्ण करते.वास्तविक ऑपरेशन दरम्यान, तापमान मापन अचूकता ± 0.5 ℃ पर्यंत पोहोचते आणि आर्द्रता मापन अचूकता ± 2% RH पर्यंत पोहोचते

निष्कर्ष

हा पेपर हार्डवेअर स्कीमॅटिक डायग्राम डिझाइन, लॉजिक स्ट्रक्चर, कॉम्पोझिशन ब्लॉक डायग्राम इत्यादी पैलूंमधून सबवे इनडोअर एलईडी डिस्प्ले स्क्रीनची डिझाइन कल्पना सादर करतो. फील्ड बस इंटरफेस मॉड्यूल आणि तापमान आर्द्रता मॉड्यूल इंटरफेसच्या डिझाइनद्वारे, इनडोअर एलईडी डिस्प्ले स्क्रीन विविध वातावरणाच्या आवश्यकतांशी जुळवून घेणे, आणि चांगली स्केलेबिलिटी आणि अष्टपैलुत्व आहे.अनेक चाचण्यांनंतर, देशांतर्गत मेट्रोच्या नवीन प्रवासी माहिती प्रणालीमध्ये इनडोअर एलईडी डिस्प्ले स्क्रीन वापरण्यात आली आहे आणि त्याचा परिणाम चांगला आहे.सरावाने हे सिद्ध होते की डिस्प्ले स्क्रीन चायनीज कॅरेक्टर्स आणि ग्राफिक्स आणि विविध डायनॅमिक डिस्प्लेचे स्टॅटिक डिस्प्ले पूर्ण करू शकते आणि त्यात उच्च ब्राइटनेस, नो फ्लिकर, सिंपल लॉजिक कंट्रोल इत्यादी वैशिष्ट्ये आहेत, जी सबवे वाहनांच्या डिस्प्ले आवश्यकता पूर्णपणे पूर्ण करते. च्या साठीएलईडी स्क्रीन.